在PCB布局期間必須遵循制造設(shè)計(jì)（DFM）規(guī)則，以確保針對(duì)制造進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，如果不遵循這些規(guī)則，則可能導(dǎo)致昂貴的后果。為確保針對(duì)最有效的制造優(yōu)化了電路板的布局，應(yīng)在交付使用之前進(jìn)行成本效益分析。

在布局中如何進(jìn)行成本效益分析

試圖實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)印刷電路板，以便可以順利地進(jìn)行制造?；蛟S有一些真正新穎的想法，但是如果PCB做不到，那將沒(méi)有任何好處。通過(guò)在布局過(guò)程中從可制造性成本效益角度分析設(shè)計(jì)，可以避免潛在的組裝問(wèn)題。以下是應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的一些問(wèn)題：

物料清單（BOM）：BOM中的任何錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的零件被購(gòu)買(mǎi)，庫(kù)存和準(zhǔn)備組裝。如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些錯(cuò)誤，甚至可能導(dǎo)致在板上組裝了錯(cuò)誤的零件。

組件間距：元器件間距不足的部件會(huì)導(dǎo)致組裝，測(cè)試和返工的問(wèn)題。

元件的放置和旋轉(zhuǎn)：彼此之間過(guò)于靠近或旋轉(zhuǎn)不正確的零件可能會(huì)在波峰焊期間造成陰影。這會(huì)導(dǎo)致形成不正確的焊錫角，從而導(dǎo)致不良的焊錫連接。

焊盤(pán)位置和尺寸：焊盤(pán)占用尺寸過(guò)小或放置不正確也會(huì)導(dǎo)致不良的焊點(diǎn)，而焊盤(pán)占用尺寸過(guò)大會(huì)導(dǎo)致零件在回流焊期間未對(duì)準(zhǔn)。

阻焊層覆蓋范圍：如果焊盤(pán)之間沒(méi)有足夠的阻焊層覆蓋范圍，則焊錫可能會(huì)跨接在焊盤(pán)之間。這種橋接會(huì)導(dǎo)致焊盤(pán)之間的意外短路。

可測(cè)試性范圍：制造商將通過(guò)測(cè)試運(yùn)行完整的電路板以驗(yàn)證其組裝。如果設(shè)計(jì)中沒(méi)有提供足夠的測(cè)試點(diǎn)覆蓋范圍，則制造商將不得不訴諸其他更昂貴的選擇。

這些問(wèn)題最終都可能會(huì)通過(guò)您為布局設(shè)置的最低設(shè)計(jì)規(guī)則，但它們可能不是可制造性的最佳條件。通過(guò)花時(shí)間從制造成本效益的角度來(lái)看這些領(lǐng)域，它可以幫助您對(duì)布局進(jìn)行微妙的更改，從而在裝配時(shí)廠產(chǎn)生更好的結(jié)果。接下來(lái)，我們將研究這些制造問(wèn)題可能導(dǎo)致的一些擴(kuò)展后果。

這些布局錯(cuò)誤如何轉(zhuǎn)化為制造問(wèn)題

正如我們?cè)谏厦婵吹降哪菢樱O(shè)計(jì)中的許多問(wèn)題在布局過(guò)程中看似微不足道，但可能會(huì)在制造中帶來(lái)重大問(wèn)題。以下是這些問(wèn)題可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)：

BOM中的零件不正確：從購(gòu)買(mǎi)零件開(kāi)始，您的電路板在制造過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷廣泛的過(guò)程。如果在BOM中指定了錯(cuò)誤的組件，則最終可能會(huì)購(gòu)買(mǎi)，存放和裝載錯(cuò)誤的組件，并將其裝入拾放機(jī)進(jìn)行組裝。這本身可能是一個(gè)代價(jià)高昂的問(wèn)題，但如果將這些零件組裝在板上，情況就會(huì)變得更糟?，F(xiàn)在，您將承擔(dān)手動(dòng)返工以糾正問(wèn)題的費(fèi)用。更糟糕的是，有些不正確的零件（例如不正確的公差值）可能最初會(huì)工作，但后來(lái)在現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致更多的調(diào)試和維修費(fèi)用。

零件間隙不足：零件之間的距離太近時(shí)，可能會(huì)干擾自動(dòng)裝配技術(shù)。必須手動(dòng)組裝和測(cè)試零件，甚至需要重新加工電路板的狹窄區(qū)域，都會(huì)增加額外的費(fèi)用和意外費(fèi)用。

焊點(diǎn)不良：如果在組裝過(guò)程中焊錫連接不良，則容易斷裂。這些中斷可能會(huì)導(dǎo)致完全的零件故障，這將導(dǎo)致額外的時(shí)間來(lái)測(cè)試，查找和維修不良的連接。更糟糕的是間歇性故障難以定位和糾正。這樣的問(wèn)題在短時(shí)間內(nèi)會(huì)變得非常昂貴。

回流焊問(wèn)題：由于焊盤(pán)過(guò)大而導(dǎo)致的大量焊料可能會(huì)導(dǎo)致表面安裝零件浮出位置。這些零件現(xiàn)在可能太靠近其他零件，從而導(dǎo)致潛在的間隙甚至短路問(wèn)題。由于焊盤(pán)尺寸的不同，較小零件上的回流焊不平衡，可能導(dǎo)致這些零件在回流焊過(guò)程中直立，從而產(chǎn)生“立碑效應(yīng)”。再一次，這將需要更多的維修工作。

焊錫條：焊墊之間的焊錫橋接，如果沒(méi)有足夠的阻焊層覆蓋，則需要手工重新焊接才能去除。這些條中的一些可能很小，很難找到，這增加了維修時(shí)間和費(fèi)用。

不完整的測(cè)試范圍：為了驗(yàn)證沒(méi)有足夠測(cè)試范圍的電路板的組裝，制造商將不得不求助于其他更昂貴的測(cè)試方法。對(duì)于具有成千上萬(wàn)個(gè)連接的大型電路板，手動(dòng)臺(tái)架測(cè)試緩慢且昂貴，并且不如自動(dòng)測(cè)試程序可靠。

如您所見(jiàn)，這些錯(cuò)誤累積的越多，最有可能的制造延遲和成本加起來(lái)。最好的辦法是從一開(kāi)始就評(píng)估設(shè)計(jì)的可制造性成本效益，并在將其發(fā)送給制造和組裝之前設(shè)計(jì)出任何潛在的問(wèn)題。

利用您可用的資源

值得慶幸的是，在進(jìn)行成本效益分析時(shí)，有一些寶貴的資源可為您提供幫助。首先，您可以訪問(wèn)像本文這樣的在線資源，以獲取信息。

另一個(gè)非常重要的資源是您的PCB制造商。從他們那里找出什么DFM問(wèn)題是他們認(rèn)為是最優(yōu)先考慮的問(wèn)題，然后進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。

最后，您還可以使用華秋DFM對(duì)PCB設(shè)計(jì)進(jìn)行可制造性設(shè)計(jì)。華秋DFM是“華秋”歷時(shí)4年晝夜奮戰(zhàn)，為“電子工程師”傾力打造的一款貼心、實(shí)用的可制造性分析軟件。能夠一鍵DFM分析，定位、查看有問(wèn)題的設(shè)計(jì)，針對(duì)每個(gè)有問(wèn)題的選項(xiàng)，給出解釋?zhuān)⒔o出修改建議。